Nordisk Energi 1
Rapport Effektreglering av kärnkraft förekommer i
nternationellt, med Frankrike som ett europeiskt exempel. Här utgör kärnkraften den största andelen av landets elproduktion och att denna bidrar till regleringen är därför mer eller mindre nödvändigt. I en rapport från Elforsk* konstateras att effektregleringar i den svenska kärnkraften är tekniskt möjliga utan behov av större förändringar i anläggningarna och att det inte heller finns några regelmässiga hinder för detta. Rapporten tydliggör dock att ett deltagande i primärregleringen är något som måste utredas och tillståndsprövas av Strålsäkerhetsmyndigheten. Kärnkraftverk är tekniskt komplexa system som omgärdas av rigorösa säkerhetskontroller. Att effektreglera dessa är därför betydligt mer komplicerat i jämförelse med vattenkraft eller gasturbiner. Även om detta förekommer internationellt beror lönsamheten i att reglera kärnkraftverken på den övriga reglerförmågan i det system som kärnkraftverken finns. Precis som för andra flexibla resurser ställs den nordiska kärnkraften mot konkurrensen som vattenkraften innebär, vilket har medfört att effektregleringar helt enkelt inte är lönsamma. I samband med de förändringar som kraftsystemet nu genomgår kan dock förutsättningarna förändras och det effektmässigt stora reglerbidrag som kärnkraften teoretiskt kan bidra med skulle avlasta vattenkraften på de tidshorisonter där reglering är möjligt. Biokraft Kraftvärme är den förnybara elproduktionskälla som förutom vattenkraft idag har störst möjlighet att vara flexibel. Inte bara med avseende på produktion utan även på elanvändningen. El från biobränslen produceras i huvudsak i kraftvärmeverk, där värmen används för fjärrvärme, och industriell mottryck där ånga används i de industriella processerna. Ett fjärrvärmesystem kan ha flera kraftvärmeverk och dessutom andra värmekällor så som värmepannor, värmepumpar och restvärme från industrin. Förutom fjärrvärme och el kan även vissa anläggningar leverera fjärrkyla och ren ånga. Det finns cirka 4 000 MW installerad kraftvärme i Sverige som årligen producerar cirka 9–10 TWh el. I industrin finns cirka 1 500 MW som årligen producerar ungefär sex TWh el. Förutsättningar för flexibilitet Kraftvärmens flexibilitet ligger i att den vid ett givet tillfälle kan välja mellan olika sätt att producera fjärrvärme, och ibland olika kraftvärmeverk. Dessutom så ger trögheten i värmesystemet och ackumulatortankar i vissa fjärrvärmesystem en möjlighet att inte vara direkt beroende av den momentana värmeförbrukningen för produktion av el. I ett elsystemsperspektiv är det ibland frågan om en dubbel flexibilitet när det finns ett val att producera el eller inte samt ett val om att använda el till att producera värme eller inte. Flexibiliteten är dock i praktiken situationsberoende och påverkas samtidigt av skatter och styrmedel. Ett högt elpris behöver inte alltid innebära att kraftvärmeproduktion prioriteras och ett mycket lågt elpris behöverinte innebära att en värmepump startas. Flexibiliteten är också relativt liten under sommaren när de flesta anläggningar inte kör och under hög värmelast när fokus är på värmeproduktion och de flesta kraftvärmeverk producerar maximalt. Förutom vid drift har elpriset och dess variationer en stor roll att spela vid investeringar. Elprisets långsiktiga nivå och variation kommer att påverka elutbytet för framtida anläggningar och hur de är konstruerade för att vara flexibla. Kondenskraftvärme och teknikutveckling Kraftvärme är beroende av värmeunderlaget men det finns ändockmöjlighet att utöka elproduktionen. Det kan göras genom anläggningar som är mer optimerade för elproduktion. Det kan vara både förbättringar av befintlig kraftvärmeteknik med fastbränsle och en övergång till förgasningstekniker som mer eller mindre fördubblar verkningsgraden. Det sistnämnda är i dagsläget inte en kommersiell teknik. Det går också att öka elproduktionen genom att som kondenskraften kyla bort värmen. Det finns redan idag kondensturbiner i kraftvärmesystem och i vissa fall möjligheter att driva kraftvärmen i ”kondensdrift”. Det finns också möjligheter att kyla själva lasten genom att exempelvis låta fjärrvärmereturen passera värmeväxlare i något vattendrag. I kombination med detta går det också att installera pannor med högre kapacitet än värmebehovet. På så sätt möjliggörs en flexibilitet som inte är direkt kopplat till värmeunderlaget. Ett kraftvärmeverk med kylning på fjärrvärmereturen kan också köras under en längre tid av året. Utan försäljning av värme blir dock produktionen av el dyrare. I ett uppdrag för fjärrsyn* bedömdes potentialen för ny konventionell kraftvärme till fem TWh mer elproduktion till år 2020 jämfört med 2013 men därefter finns endast en marginell potential. Kraftvärmens framtid är dock starkt kopplad till dess värmeunderlag och det finns potential att i framtiden att både öka och att minska värmeunderlaget. Med teknikutvecklingen inräknad är potentialen för kraftvärme många gånger högre än fem TWh. Det gäller särskilt om en övergång från direktverkande el för uppvärmning till fjärrvärme räknas in. Potentialen för kondenskraft är ännu större. Inom forskningsproggrammet Fjärrsyn pågår för närvarande projektet ”El och fjärrvärme – samverkan mellan marknaderna”**. Projektet undersöker bland annat kraftvärmens roll i elsystemet utifrån de utmaningar som presenterades i NEPP***-rapporten för ”Reglering av ett framtida svenskt kraftsystem”. Sammanfattningsvis har kraftvärmen en flexibilitet som framför allt kan användas inom det kortare tidsperspektivet. Det är dock oklart om det finns ekonomiska förutsättningar för att bidra med exempelvis primärreglering. Förutsättningar för fortsatt flexibilitet och utvidgning av kraftvärmen finns men är också starkt beroende av hur konkurrenskraftig fjärrvärmen är jämfört med andra alternativ samt hur styrmedel, skatter och avgifter är utformade. *. Elforsk rapport 12:08, 2011, Lastföljning i kärnkraftverk – Möjliga effektregleringar för svenska kärnkraftverk utifrån ett europeiskt perspektiv. *. Potentialen för kraftvärme fjärrvärme och fjärrkyla, Fjärrsyn rapport 2013:15. **. http://www.svenskfjarrvarme.se/Fjarrsyn/ForskningResultat/ Pagaendeprojekt/Omvarld/Elochfjarrvarmesamverkan/. ***. NEPP: North European Power Perspective, www.nepp.se. 68 Nordisk Energi